Какой ракетный двигатель первой ступени сегодня наиболее широко используется?

Я пытаюсь провести некоторое исследование по этому вопросу, но очень изо всех сил пытаюсь разобраться во всем этом. Я ищу схему указанного ракетного двигателя в разрезе (в идеале тот, который используется на первой ступени), но я не могу понять, какая ракета использует какой двигатель. Кто-нибудь может помочь?

Что касается «широко используемых», я ищу либо (или, возможно, оба) двигатель, используемый при наибольшем количестве запусков в год, или двигатель, используемый на самом различном количестве ракет (например, используется ли двигатель на много разных ракет?).

Этот сайт содержит множество схем различных ракетных двигателей. Это может быть хорошим местом для начала.

Ответы (3)

Самая массовая ракета-носитель — «Союз-У», выпущено более 700 единиц . Его 4 ускорителя используют двигатель РД-107 ( производство Энергомаш ), так что у вас будет ок. 2800 двигателей одного типа.
PDF с некоторыми чертежами РД-107

РД-107, возможно, не лучший двигатель, чтобы найти подробности, поскольку он разработан еще в советское время. Другие ракетные двигатели, возможно, были построены в меньших количествах, но о них имеется больше информации. Поиск изображений в Google по запросу «ракетный двигатель в разрезе» дал мне кучу результатов, первые два из которых были хорошими схемами двигателя F-1, используемого в Saturn V.

Спасибо, Хоббс, думаю, тогда это будет РД-107А. Моя единственная проблема в том, что я нигде не могу найти это в разрезе... Какие-нибудь советы?
И смущает, у РД-107 один турбонасос, но четыре камеры, да? Таким образом, похоже, что каждый боковой ускоритель имеет четыре колокола, но на самом деле считается только одним двигателем.

НК-33 успешно использовался на первых ступенях двух разных ракет (Антарес и Союз-1), и планировалось использовать еще на нескольких, в том числе на советском Н-1Ф и, думаю, на ракетоплане Кистлер.

Семейство двигателей РД-170 использовалось на ряде различных ракет-носителей в качестве первой ступени. Он использовался для разгонных блоков ракеты "Энергия", используется в качестве первой ступени ракеты "Зенит" (которая очень похожа на разгонный блок "Энергия").

Версия половинного размера под названием RD-180 используется на американском Atlas V и рассматривается для использования на Antares. Гораздо меньшая версия под названием РД-150 использовалась на южнокорейской космической ракете-носителе, а четвертьразмерная версия под названием РД-190 разрабатывается для использования на российских ракетах серии «Ангара».

Все эти двигатели - РД-150/170/180/190 имеют одинаковую базовую конструкцию, но будут иметь разный расход и разное количество сопел. По сути, все было в какой-то степени уменьшено по сравнению с РД-170.

Если у вас есть немного терпения, я сделаю ставку на двигатели Merlin, установленные на ракетах-носителях SpaceX Falcon 9 и Falcon Heavy. Они используют 10 за запуск. 9 на первой ступени, одна на верхней ступени.

Только в первых 8 пусках (я это пишу в начале 2014 года) то есть 80 двигателей. Имея в планах 50 полетов, в ближайшие год или два они поразят несколько сотен двигателей.

Обновляя это в конце 2019 года, было 76 полетов Falcon 9 (760 полетов двигателей) и 3 Falcon Heavy с 28 полетами на полет (84), не считая 5 двигателей Falcon 1, то есть 844 полета с 20+ полетами, запланированными на 2002 год. Это уже превышает совокупные показатели SSME и SRB.

Время горения было бы интересно сравнить:

  • Время горения ССМЭ, 480 с (405 горений)
  • Время горения SRB, 124 с (270 горений)

Всего: 227 880 с, 63 часа, 18 минут.

  • Время горения Merlin первой ступени, 158 с (765 горений)
  • Время горения Мерлина второй ступени, 397 с (79 горений)

Всего: 152 233 с, 42 часа, 17 минут.

Но с разницей в 75 000 секунд и примерно 1819 секундами за миссию Мерлину нужно всего лишь еще 41 полет, чтобы наверстать упущенное.

Конечно, время горения первой и второй ступени несколько различается в зависимости от профиля полета миссии, это только приблизительное значение. Однако на данный момент ракета-носитель «Союз» с РД-107 является явным победителем с более чем 700 пусками.

SSME со 135 пусками X 3 двигателя на пуск составляет 405 пусков полной продолжительности (возможно -3 для последнего полета Challenger). Затем, конечно, СРБ с 270 срабатываниями полной продолжительности на тех же пусках. Итак, SSME все еще используются? Ну, не на космическом шаттле, а теоретически на SLS, теперь известном как двигатели RS-25D или RS-25E.

SSME тоже был моей первой мыслью, но они использовались повторно, так что их построили всего пару десятков.
Десять за запуск Falcon 9 . Запуски Falcon Heavy используют 28 Merlins за один запуск.